益生菌發(fā)酵飼料對蛋雞生產(chǎn)性能、蛋品質(zhì)及脂質(zhì)代謝的影響

王雅敏，劉瑩露，李景河，呂 靜，郭麗娟，閔育娜*

(1. 西北農(nóng)林科技大學(xué) 動(dòng)物科技學(xué)院，陜西 楊陵 712100；2. 銅川市動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所，陜西 銅川 629000)

中國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布公告，自2020年7月1日起，飼料生產(chǎn)企業(yè)將停止生產(chǎn)含有促生長類藥物飼料添加劑的商品飼料，此舉標(biāo)志著畜禽飼料“禁抗令”將全面施行。因此研究人員尋找無毒無害的益生菌發(fā)酵飼料大規(guī)模應(yīng)用于畜牧業(yè)從而代替抗生素的使用[1]。“益生菌”一詞首次出現(xiàn)于1974年，即當(dāng)給予一定量時(shí)，對宿主健康有益的活的微生物[2]。而今，益生菌已發(fā)展成為一個(gè)持續(xù)增長、規(guī)模超10億美元的產(chǎn)業(yè)。隨著中國飼料加工方式的轉(zhuǎn)化，動(dòng)物飼料利用率低，糞便中含有許多含氮、含硫有機(jī)物和碳水化合物，環(huán)境遭到嚴(yán)重污染的現(xiàn)象得到改善[3]，其有效的方式就是把飼料經(jīng)過發(fā)酵處理，不僅可以改善飼料營養(yǎng)品質(zhì)和適口性，而且能提高動(dòng)物生產(chǎn)性能、機(jī)體免疫力和增強(qiáng)抗病力，而且益生菌發(fā)酵飼料作為新型無抗飼料，具有利用效率高、綠色、安全、無殘留等特性[4]。益生菌不僅可以抑制鳥類腸道中微生物病原體的生長，降低發(fā)病率[5]，而且不會(huì)引發(fā)腸道細(xì)菌的抗生素耐藥性，也不會(huì)導(dǎo)致有毒抗生素在禽類組織中的積累[6]。同時(shí)飼料中存在一些營養(yǎng)成分利用率低的原料和含有植酸、非淀粉多糖、胰淀粉酶抑制劑等抗?fàn)I養(yǎng)因子的原料，使用這些原料會(huì)降低動(dòng)物的適口性和健康，降低飼料的營養(yǎng)價(jià)值，利用一定比例的益生菌菌劑發(fā)酵后，可以適度增加飼料中粗蛋白的含量，降低飼料中纖維素含量，改善飼料的營養(yǎng)價(jià)值以及飼料風(fēng)味和適口性，進(jìn)而提高飼料利用率，而飼料利用率的提高其原因是益生菌進(jìn)入動(dòng)物消化道后提高了動(dòng)物腸道中消化酶的活力，乳酸菌能夠分泌淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶，其中脂肪酶活性升高能提高肉雞對脂肪的消化率，從而提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能[7-9]。此外，益生菌還可降低蛋雞蛋黃和血清中的膽固醇水平[10-11]。益生菌及其代謝產(chǎn)物能夠降低機(jī)體的膽固醇，還可水解膽鹽，與膽固醇發(fā)生共沉淀，能夠影響膽固醇吸收相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的表達(dá)，進(jìn)而調(diào)節(jié)蛋雞的脂質(zhì)代謝功能[12]。因此益生菌發(fā)酵飼料成為人們開發(fā)的新型安全飼料。由于單一菌種發(fā)酵飼料無法兼顧飼料的營養(yǎng)價(jià)值和適口性[13]，本試驗(yàn)利用玉米、豆粕、麩皮為底料，用復(fù)合益生菌制備發(fā)酵飼料，探討復(fù)合益生菌發(fā)酵飼料對蛋雞生產(chǎn)性能、蛋品質(zhì)及脂質(zhì)代謝的影響，并找出其最適加入劑量，為益生菌發(fā)酵飼料在蛋雞生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)選用22周齡健康京粉6號(hào)產(chǎn)蛋雞360羽，隨機(jī)分為4個(gè)組，每組6個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)15只雞。對照組飼喂基礎(chǔ)日糧，試驗(yàn)組分別飼喂基礎(chǔ)飼糧+4%益生菌發(fā)酵飼料，基礎(chǔ)飼糧+6%益生菌發(fā)酵飼料，基礎(chǔ)飼糧+8%益生菌發(fā)酵飼料。預(yù)試期30 d，正試期120 d。基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平Table 1 Composition and nutrition level of the basal diet

1.2 試驗(yàn)材料

復(fù)合益生菌菌粉由山東某生物科技有限公司提供。由芽孢桿菌(活菌數(shù)≥2×108CFU /g)、乳酸桿菌(活菌數(shù)≥ 3×109CFU /g)和酵母菌(活菌數(shù)≥ 5×108CFU /g)組成。

1.2.1 復(fù)合益生菌發(fā)酵飼料發(fā)酵配料的制備 以玉米53%、豆粕23.5%、麩皮23.5%為發(fā)酵底物，將復(fù)合益生菌粉溶解于1 L溫水中，并將2倍于菌粉質(zhì)量的葡萄糖加入到發(fā)酵液中混合均勻，活化復(fù)合菌30 min，稀釋混合菌液，將稀釋后的混合菌液加入發(fā)酵基質(zhì)中攪拌均勻，飼料含水量為30%，然后將混合好的飼料裝在自密封袋中，袋口密封自然發(fā)酵，發(fā)酵溫度為20±5 ℃，持續(xù)5 d，根據(jù)每周蛋雞采食量的要求，計(jì)算制備好的發(fā)酵飼料，每周配料1次。發(fā)酵飼料量可根據(jù)蛋雞飼喂情況進(jìn)行調(diào)整。發(fā)酵飼料的營養(yǎng)成分含量見表2。

1.3 飼養(yǎng)管理

本試驗(yàn)在銅川市印臺(tái)區(qū)春滿園養(yǎng)殖專業(yè)合作社進(jìn)行。采用全進(jìn)全出飼養(yǎng)管理模式，不同處理組在上、中、下3層均勻分布，最大限度地減少籠效應(yīng)，所有母雞均置于無窗控制室內(nèi)。室內(nèi)溫度20～22 ℃，光照周期16 h/d，自由采食和飲水。按照雞場常規(guī)管理程序進(jìn)行免疫。

1.4 檢測指標(biāo)

1.4.1 生產(chǎn)性能 試驗(yàn)期間每天按重復(fù)記錄產(chǎn)蛋總數(shù)、蛋總重、采食量、軟殼蛋數(shù)、破殼蛋數(shù)和死淘雞數(shù)。以組為單位計(jì)算產(chǎn)蛋率、平均蛋重、軟破蛋率、死淘率、平均日采食量和料蛋比。

1.4.2 蛋品質(zhì) 試驗(yàn)中期(60 d)和試驗(yàn)結(jié)束(120 d)時(shí)分別從每重復(fù)選取接近平均蛋重的雞蛋3枚，用于測定蛋殼厚度、蛋殼強(qiáng)度、蛋黃顏色、蛋白高度和哈氏單位，使用的儀器包括蛋殼厚度測量儀ETG-1601A(Robotmation，Japan)，自動(dòng)蛋殼強(qiáng)度測量儀EFG-0503(Robotmation，Japan)，多功能蛋質(zhì)分析儀EMT-5200(Robotmation，Japan)，電子天平(精度0.01 g)用游標(biāo)卡尺測量雞蛋的長徑和短徑，用長徑與短徑之比計(jì)算雞蛋形狀指數(shù)，在雞蛋采集24 h內(nèi)完成雞蛋的內(nèi)外質(zhì)量分析。

1.4.3 脂質(zhì)代謝指標(biāo) 試驗(yàn)期結(jié)束時(shí)采集血液樣品。每重復(fù)隨機(jī)選取1只體況健康的蛋雞，每組6只雞，共24只雞，空腹過夜，進(jìn)行翅靜脈采血，每只雞采血5 mL。隨后靜置采血管，待血清自然析出，并做好標(biāo)號(hào)，放入冰袋冷藏箱運(yùn)回，立即置于-20 ℃冰箱凍存，用于測定血清中的甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)含量。每重復(fù)隨機(jī)抽取3枚雞蛋，分離蛋黃，將新鮮蛋黃用玻璃棒攪勻，取1 mL于離心管中，-20 ℃保存?zhèn)溆?。采用酶?lián)免疫吸附測定(ELISA)試劑盒測定蛋黃中甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)的含量。ELISA試劑盒購自上海優(yōu)選生物科技有限公司。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

應(yīng)用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)，采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，P<0.05表示差異顯著，P<0.01表示差異極顯著。

2 結(jié) 果

2.1 飼糧加入益生菌發(fā)酵飼料對蛋雞生產(chǎn)性能的影響

由表3可知，與對照組相比，基礎(chǔ)日糧中加入6%的益生菌發(fā)酵飼料組能夠顯著提高蛋雞的產(chǎn)蛋率(P<0.05)和平均蛋重(P<0.05)，基礎(chǔ)日糧中加入益生菌發(fā)酵飼料對蛋雞的平均日采食量、料蛋比無顯著影響(P>0.05)。

表3 益生菌發(fā)酵飼料對蛋雞生產(chǎn)性能的影響Table 3 Effects of probiotics fermented feeds on laying hens' production performance

2.2 益生菌發(fā)酵飼料對蛋雞蛋品質(zhì)的影響

由表4可知，各個(gè)處理間的蛋重、蛋殼強(qiáng)度、蛋白高度、哈氏單位、蛋殼厚度均無顯著差異(P>0.05)。在試驗(yàn)前期，與對照組相比，加入益生菌發(fā)酵飼料組的蛋黃顏色極顯著提高(P<0.01)，在整個(gè)試驗(yàn)期間，與對照組和加入4%的益生菌發(fā)酵飼料組相比，加入6%的益生菌發(fā)酵飼料組的蛋黃顏色顯著提高(P<0.05)。

表4 益生菌發(fā)酵飼料對蛋雞蛋品質(zhì)的影響Table 4 Effects of probiotics fermentated feed with different concentration gradient on egg quality

2.3 益生菌發(fā)酵飼料對蛋雞血脂指標(biāo)的影響

由表5可知，與對照組相比，加入6%的益生菌發(fā)酵飼料組的蛋雞中的血清甘油三酯含量和總膽固醇含量分別下降了30%和16%；加入6%益生菌發(fā)酵飼料組的蛋雞的血清中的HDL-C含量升高了49%。

表5 益生菌發(fā)酵飼料對蛋雞血脂指標(biāo)的影響Table 5 Effects of probiotics fermented feed on serum lipid metabolism index of laying hens mmol/L

2.4 飼糧中加入益生菌發(fā)酵飼料對脂質(zhì)代謝的影響

由表6可知，與對照組相比，加入6%和8%益生菌發(fā)酵飼料的組均極顯著降低了蛋黃中TG和TC的含量(P<0.01)，且在試驗(yàn)前期，加入6%的組的TG含量極顯著低于每個(gè)組的水平(P<0.01)。試驗(yàn)后期飼糧中加入6%和8%的益生菌發(fā)酵飼料組與對照組和4%的益生菌發(fā)酵飼料加入組相比，極顯著降低了蛋黃中TC的含量(P<0.01)，且6%與8%的加入組TC含量差異不顯著(P>0.05)。在試驗(yàn)后期，與對照組相比，加入6%的益生菌發(fā)酵飼料組的蛋黃卵磷脂含量極顯著上升(P<0.01)。

表6 益生菌發(fā)酵飼料對雞蛋膽固醇、甘油三酯及卵磷脂含量的影響Table 6 Effects of probiotics fermented feed on cholesterol,triglyceride and lecithin content in eggs

3 討 論

3.1 益生菌發(fā)酵飼料對蛋雞生產(chǎn)性能的影響

有研究表明，用乳桿菌和枯草芽孢桿菌發(fā)酵菜籽粕飼喂肉雞，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵菜籽粕對肉雞日增重和飼料轉(zhuǎn)化率有提高效果[14]。用益生菌發(fā)酵豆粕替代普通豆粕能提高日本鵪鶉的增重，同時(shí)檢測到發(fā)酵能顯著降低豆粕中的β-伴大豆球蛋白、大豆球蛋白和胰蛋白酶抑制劑水平[15]，益生菌發(fā)酵飼料對家禽生產(chǎn)性能的影響得益于這些優(yōu)勢菌群能產(chǎn)生大量的維生素、氨基酸等有益物質(zhì)，而這些物質(zhì)又促進(jìn)了蛋雞對飼料中的礦物質(zhì)和微量元素的吸收，提高了飼料的利用效率，減少了飼料中能量的浪費(fèi)，同時(shí)蛋雞排出的糞便中有害氣體也減少，使蛋雞在生長期內(nèi)維持健康的生長水平，保持高的生產(chǎn)性能，還改善了養(yǎng)殖環(huán)境[16]。這些說明發(fā)酵過程中可溶性非淀粉多糖降解和抗?fàn)I養(yǎng)因子的消除提高了飼料成分的營養(yǎng)價(jià)值和消化率，其改變了飼料營養(yǎng)成分的價(jià)值，是提高家禽生產(chǎn)性能的主要原因[17]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，與對照組相比，飼糧中加入6%的益生菌發(fā)酵飼料后顯著提高了蛋雞的產(chǎn)蛋率，這可能與益生菌在蛋雞腸道中發(fā)揮的有益作用有關(guān)。益生菌在腸道中與有害菌競爭腸粘膜的粘附位點(diǎn)與營養(yǎng)物質(zhì)，從而抑制有害菌的生長，保護(hù)腸道健康，不但提高了經(jīng)濟(jì)效益，還達(dá)到了綠色安全生產(chǎn)的目的[18]。另外，益生菌在發(fā)酵過程中將飼料原料中的非蛋白氮轉(zhuǎn)變成為動(dòng)物提供營養(yǎng)的菌體蛋白，同時(shí)豐富了有益菌的數(shù)量，在動(dòng)物體內(nèi)形成優(yōu)勢菌群，提高了動(dòng)物對飼料的消化利用率[19]。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可以推測，發(fā)酵過后的飼料在到達(dá)動(dòng)物腸道時(shí)，仍有足夠數(shù)量的益生菌在腸道占位，提高了消化道內(nèi)酶的活性或是誘導(dǎo)了蛋雞脂肪酶的合成，高的脂肪酶活性能讓蛋雞提高對脂肪的消化率，從而提高蛋雞的生產(chǎn)性能。但是一些研究表明在飼糧中添加芽孢桿菌對蛋雞的生產(chǎn)性能無顯著影響[20-21]，而是當(dāng)益生菌達(dá)到了一定的量才對動(dòng)物的生產(chǎn)性能產(chǎn)生影響[22]。因此，在生產(chǎn)中蛋雞的生產(chǎn)性能受到品種、雞齡以及飼料成分等多種因素的影響，益生菌發(fā)酵飼料的作用時(shí)間不同可能產(chǎn)生的效果也不同。

3.2 益生菌發(fā)酵飼料對蛋品質(zhì)的影響

益生菌發(fā)酵飼料通過改善腸道健康，進(jìn)而增強(qiáng)腸道的消化功能，促進(jìn)飼料中營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，提升蛋品質(zhì)。有研究顯示用益生菌發(fā)酵飼料飼喂蛋雞，蛋雞的采食量降低，但是蛋重?zé)o顯著差異，且體重增加，蛋殼強(qiáng)度、蛋殼厚度也有顯著提高[23-24]。本研究表明加入6%的益生菌發(fā)酵飼料能顯著提高蛋黃顏色，司振書等[25]的研究證明益生菌能有效地增加蛋黃顏色，這主要是由于其光合細(xì)菌產(chǎn)生的類胡蘿卜素和番茄紅素，雞吸收后轉(zhuǎn)化而成，從而提高蛋品質(zhì)。這也與崔衛(wèi)濤等[26]的研究結(jié)果一致，在基礎(chǔ)日糧中添加了生物發(fā)酵飼料后，提升了蛋黃顏色和蛋白高度，進(jìn)而改善了蛋品質(zhì)。李錦等[27]也通過乳酸菌發(fā)酵飼料替換蛋雞配合飼料的試驗(yàn)證實(shí)了乳酸菌發(fā)酵飼料提升雞蛋蛋品質(zhì)的結(jié)論。

3.3 益生菌發(fā)酵飼料對蛋雞脂質(zhì)代謝的影響

Spence等[28]研究發(fā)現(xiàn)，食用高膽固醇食物對動(dòng)脈有害，建議有心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)的患者應(yīng)限制其膽固醇攝入量，因此低膽固醇雞蛋更受大家的青睞。Endo等[29]發(fā)現(xiàn)添加益生菌的飼糧可顯著降低公雞血清和肝臟膽固醇含量。本試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了上述結(jié)論，飼糧中加入不同水平的益生菌發(fā)酵飼料不僅顯著降低了蛋黃中甘油三酯和膽固醇含量，還降低了蛋雞血清中的TG和TC含量，升高了HDL-C。這可能是益生菌進(jìn)入腸道改變了腸道微生物區(qū)系，建立了菌群優(yōu)勢，產(chǎn)生乙酸和丙酸等有益代謝產(chǎn)物，從而抑制膽固醇的生成，促進(jìn)了膽固醇的消化吸收，改善了脂類代謝[30]。Fruchart等[31]認(rèn)為，過氧化物酶體增殖物激活受體( PPARs) 的活化作用于與高密度脂蛋白( HDL ) 相關(guān)的基因，從而促進(jìn) HDL 形成，提高血清中 HDL含量，促進(jìn)膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)的過程。本研究結(jié)果表明，6%的益生菌發(fā)酵飼料能降低血清中TC和TG含量，且能提高HDL-C含量，可能的原因是促進(jìn)了膽固醇的逆向轉(zhuǎn)運(yùn)過程。因此益生菌發(fā)酵飼料進(jìn)入蛋雞體內(nèi)消化后影響了脂質(zhì)代謝過程，產(chǎn)的蛋所含膽固醇較低，可以用來滿足人們的特殊需求。結(jié)合本試驗(yàn)中飼喂益生菌發(fā)酵飼料后蛋雞血脂水平不同程度的降低與蛋黃脂肪含量的變化分析，另一種可能機(jī)制是乳酸桿菌、雙歧桿菌等有益菌能分泌膽鹽水解酶[32]，進(jìn)一步結(jié)合膽鹽將其水解，為了彌補(bǔ)膽鹽的損失，肝臟利用血液中的膽固醇來合成新的膽鹽，因此血清中的膽固醇也降低了。本試驗(yàn)結(jié)果與前人研究結(jié)果相符，Kurtoglu等[33]補(bǔ)充250、500和750 mg/kg益生菌可提高產(chǎn)蛋量，降低受損雞蛋比例、顯著降低蛋黃膽固醇和血清膽固醇水平；Panda等[34]在飼料中添加芽孢桿菌飼喂白來航蛋雞血漿和蛋黃膽固醇分別下降20.2%和27.6%。研究還發(fā)現(xiàn)益生菌能作用于動(dòng)物的腸道，將腸道內(nèi)膽固醇轉(zhuǎn)化為膽固4烯3酮，隨糞便排出[35]。本研究中發(fā)現(xiàn)益生菌發(fā)酵飼料對蛋雞血清及蛋黃膽固醇含量的降低作用不盡相同?？赡苁且?yàn)橐嫔g的菌種差異較大，分泌膽鹽水解酶的能力不同，以及益生菌使用量的不同。此外，蛋黃中卵磷脂含量的變化并未找到一定的規(guī)律，在本領(lǐng)域內(nèi)也未找到相關(guān)研究，可能是益生菌在影響蛋雞的脂質(zhì)代謝方面對膽固醇的代謝影響比較大。

4 結(jié) 論

飼糧中添加益生菌發(fā)酵飼料可顯著提高蛋雞的產(chǎn)蛋率和平均蛋重，改善蛋品質(zhì)，降低蛋黃中膽固醇、甘油三酯的含量。在本試驗(yàn)條件下，6%添加比例的益生菌發(fā)酵飼料效果最佳。